项目来源：成都勘测设计研究院，二滩水电开发有限责任公司
项目主要内容：
本合同项目实施纵横锦屏工程整个建设期，中国水利水电科学研究院根据合同的要求并且超出了合同要求主要完成了如下工作：
（1）开发了锦屏一级温控信息集成系统，在锦屏一级现场得到应用；
（2）开展施工期温度应力动态仿真分析工作，提交了《温控科研周报》126份，《温控科研月报》29份，《温控科研季报》12份，《温控科研年报》3份。
（3）现场常驻科研人员，在整个建设期开展科研服务工作。
（4）按照现场要求，提交了25份专题研究报告。
主要研究成果如下：
（1）采用数值模拟仿真和反馈的计算模式同现场跟踪技术服务相结合的工作方式，全面、实时、准确的把握现场的温控施工情况，快速分析、反馈相关问题并提出解决方案。
（2）拱坝与垫座稳定温度场与准稳定温度场计算
根据库水温分布、地温及其它边界条件，考虑孔口泄水与不泄水两种状态，考虑三种库水温条件，利用三维有限元方法计算拱坝坝体和垫座的准稳定温度场和稳定温度场，给出了拱坝各个断面一年12个月的准稳定温度场分布规律以及稳定温度场，为温控措施和温控标准的制定提供了准确的依据。
（3）温度控制标准与措施
根据设计状态参数以及现场实际施工过程条件，给出了大坝混凝土以及垫座混凝土温控控制标准和控制措施，主要从最高温度控制、接缝灌浆温度、通水冷却、相邻块高差以及内外温差和降温幅度控制等多个方面辅助制定了大坝和垫座混凝土的温控技术要求，此后根据现场实际施工条件，对大坝和垫座混凝土的温控标准和温控措施进行了优化和细化，主要包括温差控制标准、封拱温度、最高温度、相邻块高差、降温幅度及降温速率、原材料温度控制、浇筑温度控制、浇筑层厚及间歇期、水管冷却控制、表面保护和养护等。
（4）设计阶段垫座和大坝温度应力仿真分析
基于设计条件，构建垫座的整体仿真计算模型，考虑多种施工方案，采用全过程仿真分析方法，计算垫座的温度和应力情况，重点关注垫座的最高温度、最大应力以及缝开度情况，对垫座的温控标准和温控措施进行复核和优化。
基于设计条件，构建大坝整体计算模型，考虑多种施工方案，采用全过程仿真分析方法，计算大坝各典型坝段的温度和应力情况，重点关注最高温度、最大应力、冷却温度影响、同冷灌区高度的影响分析、中期和二期冷却采用一层水管（高程方向）的影响分析等，并对温度控制的关键参数进行了敏感性分析，进一步把握大坝温控形势，同时研究了贴角坝体通仓浇筑与分开浇筑的温控对比分析，对大坝的温控标准和温控措施进行复核，且推荐了大坝施工期温控冷却措施与方案。
此外对浇筑仓面遇到寒潮时，仓表面的温度应力情况及开裂风险进行了分析。采用仿真分析方法对混凝土遭遇寒潮或温度骤降时的多种龄期混凝土辅以多种保温效果的温度应力进行分析，研究不同保温措施对温度应力的削减作用。
（5）温控信息集成与动态仿真分析系统研发与应用
结合分布式应用及数据库技术，系统采用三层B/S架构，研发了锦屏一级拱坝温控信息集成与动态仿真分析系统，系统共分为两大块，即温控信息管理和可视化动态监控管理。温控管理包含公共信息、浇筑信息、水管信息、浇筑仓表面、监测信息、封拱信息、系统管理、系统设置等功能模块；可视化动态监控管理分为可视化动态分析和温控动态预警功能模块，此外系统还提供温控档案功能。
该系统自2009年3月投入运行以来，已经正常工作了5年的时间。目前系统的施工和监测数据存储量约为9Gb，高峰时段日录入数据量360万条，运用系统提供的图表对海量数据进行了高效管理，并在参建各方之间提供了共享的数据平台。
（6）施工期温度应力动态反演仿真分析
为全面开展了反馈分析工作，本次反馈分析中，根据现场实际的开挖、基础处理、结构设计及最新地质资料进行了三维有限元建模，根据监测资料对关键热力学参数进行了反演，并对施工期大坝的温度场和温度过程进行了反馈，在此基础上对大坝的应力情况进行分析和预测。在现场服务过程中基本上每个月都要进行一次反演仿真分析。
（7）施工期混凝土温控若干专题研究
自2009年3月起，结合现场重要专题会议、特咨团会议及其它需求，开展专题研究，如：固结灌浆对大坝温度应力影响分析、掺纤维混凝土对大坝温度应力影响分析、冬季温控标准和措施调整分析、上部坝体温度梯度调整分析、1601m廊道裂缝成因分析、灌浆后横缝张开成因及影响分析、泥石流灾害影响分析等等，共提供专题报告25份，其中《锦屏一级水电站洞室回填混凝土温度应力仿真分析与温控措施研究专题报告（2011年10月）》、《锦屏一级拱坝上下游表面裂缝运行期稳定性专题研究报告（2010年10月）》为超出合同范围的工作。
（8）基于整坝全过程仿真分析的锦屏一级拱坝工作性态分析
采用全坝全过程仿真分析方法研究锦屏一级高拱坝真实工作性态，根据现场实际的开挖、基础处理、结构设计及最新地质资料进行全坝三维有限元建模，对包括所有横缝、贴角、孔口、闸墩、复杂地质条件在内的整个大坝进行模拟；并且从大坝浇筑第一仓混凝土开始就对大坝施工期、初次蓄水期、运行期的工作性态进行模拟，对边界条件以及计算参数等各方面进行准确描述和反馈，三维有限元计算成果同等效应力计算成果相结合，分析评价锦屏一级拱坝施工、初次蓄水以及运行期大坝的工作性态。
相关照片：
地址：北京市海淀区玉渊潭南路3号D座 邮编：100038
版权所有：国家水电可持续发展研究中心 中国水利水电科学研究院结构材料研究所